EP3873763A1 - Verfahren und antriebssteuergerät zum betrieb von zumindest zwei elektrischen antriebsmaschinen bei einer laständerung sowie kraftfahrzeug mit einem antriebssteuergrät - Google Patents

Verfahren und antriebssteuergerät zum betrieb von zumindest zwei elektrischen antriebsmaschinen bei einer laständerung sowie kraftfahrzeug mit einem antriebssteuergrät

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Publication number
EP3873763A1
EP3873763A1 EP19761845.7A EP19761845A EP3873763A1 EP 3873763 A1 EP3873763 A1 EP 3873763A1 EP 19761845 A EP19761845 A EP 19761845A EP 3873763 A1 EP3873763 A1 EP 3873763A1
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EP
European Patent Office
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moment
electric drive
torque
amount
drive machine
Prior art date
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Pending
Application number
EP19761845.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Arthur Waldau
Marcus Schiele
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Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
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    • B60W2720/403—Torque distribution between front and rear axle
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    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • Method and drive control device for operating at least two electrical drive machines in the event of a load change and motor vehicle with a drive control device
  • the invention relates to a method for operating at least two electrical drive units when a load changes in a vehicle and a drive control unit for operating at least two electrical drive machines. According to the invention, a motor vehicle with a drive control device is also provided.
  • a propulsion or recuperation torque is usually set in the same direction on both drive machines. This means that both drive machines deliver a positive torque when accelerating and both drive machines deliver a negative torque when braking or recuperating.
  • load change or load change the drive components, units and tooth flanks are changed. This change in load can occur, for example, while driving or when starting off.
  • DE 601 04 247 T2 discloses a method for taking up play in a drive system when a load change occurs.
  • the drive system has a drive motor, which is preferably an internal combustion engine, which is coupled to a drive train in a vehicle.
  • the drive system additionally has an electric motor which acts on the drive motor and the drive train with a drive or braking torque, the electric motor being coupled to the drive motor and forming part of the drive train.
  • a control system is also provided for controlling the electric motor whether a load change is imminent, determining whether drive or braking torque is required by the electric motor, and sending a single pulse to the electric motor when a load change occurs, with a torque pulse takes up the play of the drive train from the electric motor before a torque stage of the drive motor begins.
  • DE 10 2010 053 538 A1 discloses a drive train in a motor vehicle with an internal combustion engine with a crankshaft that can be connected to at least one transmission input shaft of a transmission.
  • a switchable eddy current brake is provided on a rotating component between the internal combustion engine and a drive shaft of the gearbox to dampen drive train vibrations.
  • the invention has for its object to reduce adverse effects that occur when changing the load.
  • the invention provides a method for operating at least two electric drive machines when a load changes in a vehicle, wherein a first torque can be transmitted to at least one wheel of a first vehicle axle by a first electric drive machine, and a second torque to at least one torque by a second electric drive machine a wheel of a second vehicle axle is transferable.
  • a first torque can be transmitted to at least one wheel of a first vehicle axle by a first electric drive machine
  • a second torque to at least one torque by a second electric drive machine a wheel of a second vehicle axle is transferable.
  • Each moment is defined by an amount and a direction.
  • the method can be used in the operation of a vehicle that has at least two electric drive machines, wherein an electric drive machine can be a three-phase machine that generates a torque or torque.
  • an electric drive machine can be attached to each axle of a vehicle, each of which generates a torque that can be transmitted to a wheel of the respective vehicle axle, wherein a respective drive machine can transmit the torque to the respective wheel via a shaft and / or the respective electric drive machine is installed directly on the wheel, so that the electric drive machine can transmit the torque directly to the wheel.
  • the electric drive machines to be connected to one another via a drive train.
  • the torque generated by each electric drive machine has an amount and a direction according to a vectorial representation.
  • the method comprises as step a) determining whether a load change is imminent within a first predeterminable time period and as step b), if step a) is affirmed, the setting of the second torque for a second predefinable time period with a direction that is a current direction the opposite of the first moment.
  • the method can determine whether the load change is imminent within the first predetermined time period, and if this change is imminent, the second moment can be set opposite to a current direction of the first moment.
  • the change in load can be the change in torque when starting off and / or the change in Moments of an electric prime mover while driving.
  • a first predetermined period of time can be, for example, a period of time that an electric drive machine needs to build up a moment after actuating an accelerator pedal.
  • the second predeterminable time period can be a time period in which the load change occurs, that is to say the time period between a transition from an overrun mode to a train mode.
  • the advantage of the method is that a more sporty setting of the vehicle can be selected, such as, for example, when the vehicle starts up quickly, a so-called race start, in which a drive train can be preloaded. It can also be achieved that a jerk, which is known from the prior art, can be weakened, which can lead to greater comfort in road traffic or when maneuvering and parking. Furthermore, wear on the drive components can be reduced, since when the load changes, the drive components, such as the tooth flanks, are no longer turned over with high force, but are already turned in the desired direction by the method. In addition, conspicuous noises when the load changes can be attenuated, which means that less acoustic insulation measures are necessary, which reduces costs.
  • the invention also includes embodiments which result in additional advantages.
  • the first moment before the execution of step a) has an amount that is not equal to zero, a load change being carried out as a load change in which the second moment changes its direction.
  • the vehicle can be in a ferry mode, in which both moments can initially point in one direction and the method can change the direction of the second moment when the load changes.
  • the change in load can be referred to as a change in load during a journey. This has the advantage that a more sporty driving style is possible during a journey, and less acoustic insulation is required, as a result of the invention conspicuous acoustic noises when the load changes while driving can be reduced.
  • the first moment before execution of step a) has an amount that is equal to zero, the first moment assuming a non-zero amount as a load change.
  • the method is carried out during a starting process in which the change in load is the change in the amount of the first torque from zero to an amount that is not equal to zero.
  • the vehicle can start from a standing start through the first moment.
  • This embodiment has the advantage that a sportier driving setting can be achieved by enabling a quick start or race start.
  • greater convenience can be achieved in stop-and-go traffic or when maneuvering and parking by damping a jerk when starting off.
  • a further embodiment provides that in step b) the second moment is set with a predetermined amount in the opposite direction to the current direction of the first moment. That is, the predetermined amount can be used to set the second moment in the opposite direction to the current direction of the first moment.
  • the predetermined amount can preferably be smaller than the amount of the first moment, so that the sum of the respective moments enables a positive total moment and thus acceleration in one direction to be achieved.
  • the predetermined amount can be an amount that sets the second moment to a value of 5 to 20 Newton meters. It is advantageous here that a sufficiently high amount is set to pretension a drive train so that a load change can be absorbed.
  • step b) further comprises simultaneously increasing the first moment by the amount of the second moment in the direction of the first moment for the second predetermined period.
  • the first moment can be predetermined for the second Period in which the load change or load change can take place is increased by the amount of the second moment.
  • the method further comprises, as step c), determining whether the second predetermined period has expired, and as step d), if step c) is affirmed, at the same time within a third predetermined period which is the second predetermined period Period then adjusts the second moment in the direction of the first moment and decreases the first moment by the amount of the second moment.
  • a third predetermined time period can be provided, in which the second moment is set back in the direction of the first moment and the amount of the first moment simultaneously Moments reduced by the amount of the second moment, so that a sum of the respective moments remains the same within the third predetermined period.
  • the third predetermined time period can be, for example, the time that the second moment needs to set the direction to the first moment.
  • This setting of the second torque and the reduction of the first torque can arise, for example, by means of a suitable precontrol, such as, for example, by means of ramp functions, or can be filtered with filters in such a way that the moments are evenly transferred.
  • a suitable precontrol such as, for example, by means of ramp functions
  • filters can be filtered with filters in such a way that the moments are evenly transferred.
  • Another embodiment provides that the reduction of the first torque is carried out based on a sensor measurement in which a Performance parameters of the first electric drive machine and a performance parameter of the second electric drive machine is determined, and then the first moment is regulated so that the sum of both performance parameters remains constant.
  • the first moment can be regulated in such a way that a sum of the performance parameters of both electric drive machines remains the same.
  • a performance parameter can be, for example, the moment that can be measured by a torque sensor, but it can also be a current value that can be determined by means of a current sensor, the performance of the respective drive machine.
  • an overall electrical power can be made available to both electric drive machines, the power of the first electric drive machine correspondingly decreasing when the electrical power of the second drive machine is increased.
  • This embodiment has the advantage that the two electric drive machines can be regulated with one another or in dependence on one another without there being a change in the overall torque. In this way, a jerk or a conspicuous noise in the vehicle can be reduced.
  • One embodiment provides that at least two wheels are attached to the first vehicle axle and at least two wheels on the second vehicle axle and each wheel has its own electric drive machine, the sum of the moments of the wheels on the first vehicle axle resulting in the first moment and the sum of the moments of the wheels on the second vehicle axle gives the second moment.
  • each wheel of each vehicle axle can have its own electric drive machine, the moments of the first vehicle axle taken together forming the first moment and the moments of the second vehicle axle taken together forming the second moment.
  • a further aspect of the invention relates to a drive control device for operating at least two electric drive machines in the event of a load change, a first torque being transferable to at least one wheel of a first vehicle axle by a first electric drive machine, and a second torque to at least one torque being transmitted by a second electric drive machine.
  • at least one wheel of a second vehicle axle can be transmitted, each moment being defined by an amount and by a direction.
  • the drive control device is set up to determine whether a load change is imminent within a first predeterminable time period and, in the event that a load change is imminent, to control the second electric drive machine to set the second torque for a predeterminable time period with a direction that is opposite to a current direction of the first moment.
  • a motor vehicle with the drive control device is also provided.
  • a motor vehicle can be a motorcycle, a passenger car, a truck or a bus.
  • the invention also includes further developments of the drive control device according to the invention, which has features as have already been described in connection with the further developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding further developments of the drive control device according to the invention are not described again here.
  • the invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an embodiment of a motor vehicle with a view of the underside of the motor vehicle; 2 shows a schematic method diagram of an embodiment of the method;
  • 3a shows a schematic diagram of moments at different times during a journey
  • 3b shows a schematic diagram of moments at different points in time during a starting process.
  • the motor vehicle 10 which in this example is a passenger car, can be, for example, a motorcycle, a truck or a bus in other embodiments.
  • the motor vehicle 10 has a first vehicle axle 12, on which at least one wheel or, as in this exemplary embodiment, two wheels 14 are attached.
  • the motor vehicle 10 has a second vehicle axle 16, to which two wheels 18 are attached in this example.
  • the first vehicle axle 12 is the front axle of the motor vehicle 10 and the second vehicle axle 16 is the rear axle of the motor vehicle 10, but the reverse can also be provided.
  • the motor vehicle 10 has at least two electric drive machines, a first electric drive machine 20 being able to generate a first torque which can be transmitted to the wheels 14 of the first vehicle axle 12. It can also be provided that the first moment of the first electric drive machine 20 is transmitted to the wheels 14 via a shaft. However, it can also be provided that the first electric drive machine 20 is installed in the wheels 14 and drives them there directly.
  • a second electric drive machine 22 can be provided on the second vehicle axle 16, which can transmit a second torque to the wheels 18 of the second vehicle axle 16.
  • the torque generated by the respective vehicle axis can, for example, be represented in a vector form with an amount and a direction.
  • a drive control unit 24 is provided in the motor vehicle 10, which can control an operation of the first electric drive machine 20 and the second electric drive machine 22.
  • the drive control device 24 can carry out a method for operating the at least two electric drive machines when the load of the motor vehicle 10 changes.
  • a plurality of control units are used which communicate with one another via a vehicle bus and carry out the method.
  • a change in load can be a change in the load of a vehicle, that is to say the transition from overrun to traction of the drive machines.
  • FIG. 2 shows a schematic method diagram of an embodiment of the method that the drive control unit 24 can carry out when the load changes.
  • a step S10 it is determined whether a load change is imminent within a first predetermined time period.
  • the first torque generated by the first electric drive machine 20 may be zero and the load change may be a change in the first torque to a non-zero amount.
  • the first moment is not equal to zero, that is to say that the motor vehicle 10 can be in motion.
  • the determination as to whether a load change is imminent can be determined, for example, on the basis of measured sensor data that are sent to the drive control unit 24.
  • the first predetermined period in which the load change can be imminent can be suitably adjusted by measurements and can be, for example, a few seconds.
  • a second torque is set by, for example, the second electric drive machine 22 for a second predeterminable period of time with a direction that corresponds to a current direction first moment, for example of the first electric drive machine 20, is opposed.
  • the amount of the second moment can be set on the basis of a predetermined amount, which is preferably less than the amount of the first moment, for example 20 Newton meters.
  • the second predeterminable time period can preferably be selected such that the moment of the load change or the load change lies within this time period.
  • the first moment is increased by the predetermined amount in step S12.
  • step S14 the drive control unit 24 determines whether the second predetermined period has expired, that is to say whether the load change has been completed.
  • step S14 If it is determined in step S14 that the second predetermined time period has expired, the second moment is set back in the direction of the first moment in a step S16, and at the same time the first moment is reduced by the amount of the second moment.
  • This can be carried out within a third predetermined period that follows the second predetermined period.
  • This third specified time period can be selected, for example, such that the setting of the second torque and the reduction of the first torque is not carried out instantaneously, but rather is increased by the drive control unit 24 via a suitable pilot control, for example via ramp functions, that is to say step by step and / or the control signal for the first electric drive machine 20 and the second electric drive machine 22 can be adapted as desired via filter functions.
  • the reduction of the first torque by the amount of the second torque in step S16 is based on a sensor measurement that measures a performance parameter of the first electric drive machine 20 and a performance parameter of the second electric drive machine 22 and then the two drive machines regulates so that the sum of both performance parameters remains constant.
  • the electrical power that each drive machine requires can be measured here, and if the electrical power of the second electrical drive machine 22 increases, the electrical power of the first electrical drive machine 20 can be reduced, so that the sum of the total electrical power consumed in the process Change of the second moment in the direction of the first moment remains constant.
  • the method can be used, for example, to ensure that the total torque always corresponds to a propulsion torque or braking or recuperation torque that is set or desired by a driver.
  • the method carried out by the drive control unit 24 is only carried out when the speed of the motor vehicle 10 is within a threshold value.
  • this threshold can be 50 kilometers per hour.
  • Noises that occur during a load change can, for example, be covered by general ambient noise or driving noise above this threshold value, as a result of which the method for damping noise during load change is no longer necessary.
  • the method shown is carried out with every load change.
  • 3a and 3b schematically show moments of two electric drive machines of a motor vehicle 10 at different times of an exemplary embodiment of the method.
  • the magnitude of the torque in Newton meters is plotted on the abscissa M and a first torque M1 for a first electric drive machine 20 and a second torque M2 for a second electric drive machine 22 are shown on the ordinate a.
  • the motor vehicle 10 is in motion at a time ti and the first moment M1 has an amount of 40 Newton meters and the second moment M2 has an amount of 20 Newton meters.
  • a load change is imminent, whereupon the second moment M2 is set at a time t2 in an opposite direction to the first moment M1, which is represented by a dashed line.
  • the second moment M2 with an amount of 20 Newton meters set.
  • the first moment M1 can increase by the amount of the second moment M2 (shown in dashed lines) and then have, for example, an amount of 60 Newton meters.
  • the second moment M2 can be set again in a method step S16 in the direction of the first moment M1, for example again to an amount of 20 Newton meters, which is shown in FIG. 3a at time t3.
  • the amount of the first moment M1 is reduced by the amount of the second moment M2, in this example from 60 Newton meters to 40 Newton meters.
  • the motor vehicle 10 is at a standstill at a point in time ti and the first moment M1 and the second moment M2 have an amount equal to zero.
  • the first moment M1 can take on a non-zero amount during a starting process, for example to an amount of 40 Newton meters, which is shown as a broken line.
  • This impending load change is determined in a method step S10, whereby the second moment M2 is set in an opposite direction to the first moment M1 (shown in dashed lines), for example with an amount of 20 Newton meters.
  • the first moment M1 is increased at the same time by this amount from 20 Newton meters to 60 Newton meters.
  • a method step S14 After the load change that occurs during the start-up process, it is determined in a method step S14 that the load change has been carried out and the second moment M2 is again at a time t3 in a method step S16 with an amount of 20 Newton meters in the direction of the first moment M1. At the same time, the first moment M1 is reduced by 20 Newton meters to an amount of 40 Newton meters.
  • one aspect is that the moment of the individual drive machine, that is to say the first one electric drive machine 20 and the second electric drive machine 22, to act in the opposite direction as required.
  • one drive machine drives and the other sets a braking torque, that is to say a torque opposite to the first direction. This allows the drive train to be braced and both drive machines are in a defined position in which the tooth flanks can rest.
  • the desired torque can always be built up first with the drive machine that has already been turned over on the correct side.
  • the other drive machine first acts as a brake and then sets the desired torque with ramps.
  • This torque formation or distribution can be displayed as desired using suitable pilot controls such as ramps or filters.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Antriebssteuergerät (24) zum Betrieb von zumindest zwei elektrischen Antriebsmaschinen bei einer Laständerung eines Fahrzeugs, wobei durch eine erste elektrische Antriebsmaschine (20) ein erstes Moment auf mindestens ein Rad (14) einer ersten Fahrzeugachse (12) übertragbar ist, und durch eine zweite elektrische Antriebsmaschine (22) ein zweites Moment auf mindestens ein Rad (18) einer zweiten Fahrzeugachse (16) übertragbar ist, wobei jedes Moment durch einen Betrag und durch eine Richtung definiert ist. In dem Verfahren wird bestimmt, ob innerhalb eines ersten vorgegebenen Zeitraums eine Laständerung bevorsteht und falls das bejaht wird, wird das zweite Moment für einen zweiten vorgebbaren Zeitraum mit einer Richtung, die einer momentanen Richtung des ersten Moments entgegengesetzt ist eingestellt.

Description

Verfahren und Antriebssteuergerät zum Betrieb von zumindest zwei elektri schen Antriebsmaschinen bei einer Laständerung sowie Kraftfahrzeug mit einem Antriebssteuergerät
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von zumindest zwei elektri schen Antriebsmaschinen bei einer Laständerung eines Fahrzeugs sowie ein Antriebssteuergerät zum Betrieb von zumindest zwei elektrischen Antriebs- maschinen. Erfindungsgemäß ist auch ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebs- steuergerät vorgesehen.
In einem Fahrzeug mit einem Elektromotor und getrennt angetriebenen Ach- sen beziehungsweise Rädern, das heißt einer elektrischen Antriebsmaschine je angetriebener Achse, wird ein Vortriebs- beziehungsweise Rekuperati- onsmoment auf beiden Antriebsmaschinen üblicherweise in die gleiche Rich- tung eingestellt. Das heißt, dass beim Beschleunigen beide Antriebsmaschi- nen ein positives Moment und beim Bremsen oder Rekuperieren beide An- triebsmaschinen ein negatives Moment liefern. Beim Übergang aus einem Schubbetrieb in einen Zugbetrieb, einer sogenannten Laständerung bezie- hungsweise Lastwechsel, kommt es zu einem Anlagewechsel der Antriebs- bauteile, Aggregate und Zahnflanken. Diese Laständerung kann beispiels weise während einer Fahrt oder bei einem Anfahren auftreten.
Dieser Übergang ist oft mit einem Ruck oder akustisch auffälligem Geräusch verbunden. Dieses Problem ist im Stand der Technik bekannt und muss je nach Bauteiltoleranzen mit akustischen Dämpfungsmaßnahmen behoben werden. Diese Maßnahmen sind oft sehr aufwendig und erfordern einen hohen Kostenaufwand. Außerdem verliert das Fahrzeug an Spontanität. Dadurch ist eine sportliche Auslegung der Antriebsmaschinen nur begrenzt möglich, was zu einer wenig sportlichen Fahrzeugauslegung führt. Außer- dem entstehen Zusatzkosten durch teure Dämpfungsmaßnahmen.
Aus der DE 601 04 247 T2 ist ein Verfahren zum Aufnehmen eines Spiels in einem Antriebssystem bekannt, wenn ein Lastwechsel auftritt. Das Antriebs- system weist einen Antriebsmotor auf, der vorzugsweise ein Verbrennungs- motor ist, welcher mit einem Antriebsstrang in einem Fahrzeug gekoppelt ist. Das Antriebssystem weist zusätzlich einen Elektromotor auf, welcher auf den Antriebsmotor und den Antriebsstrang mit einem Antriebs- oder Bremsmo- ment wirkt, wobei der Elektromotor an den Antriebsmotor gekoppelt ist und einen Teil des Antriebsstrangs bildet. Außerdem ist ein Steuersystem zum Steuern des Elektromotors bereitgestellt, ob ein Lastwechsel bevorsteht, das bestimmt, ob ein Antriebs- oder Bremsmoment von dem Elektromotor benö- tigt wird, und das einen einzelnen Puls an den Elektromotor sendet, wenn ein Lastwechsel auftritt, wobei ein Momentpuls von dem Elektromotor das Spiel des Antriebsstrangs aufnimmt, bevor eine Momentstufe von dem An- triebsmotor beginnt.
Aus der DE 10 2010 053 538 A1 ist ein Antriebsstrang in einem Kraftfahr- zeug mit einer Brennkraftmaschine mit einer mit zumindest einer Getriebe- eingangswelle eines Getriebes verbindbaren Kurbelwelle bekannt. Zur Dämpfung von Triebstrangschwingungen ist zwischen Brennkraftmaschine und einer Antriebswelle des Getriebes an einem rotierenden Bauteil eine schaltbare Wirbelstrombremse vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nachteilige Effekte, die bei einer Laständerung auftreten, zu verringern.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprü- che gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhän- gigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren offen- bart. Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb von zumindest zwei elektrischen Antriebsmaschinen bei einer Laständerung eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei durch eine erste elektrische Antriebsmaschine ein erstes Moment auf mindestens ein Rad einer ersten Fahrzeugachse übertragbar ist, und durch eine zweite elektrische Antriebsmaschine ein zweites Moment auf mindestens ein Rad einer zweiten Fahrzeugachse übertragbar ist. Dabei ist jedes Moment durch einen Betrag und durch eine Richtung definiert. Mit anderen Worten kann das Verfahren bei dem Betrieb eines Fahrzeugs an- gewendet werden, das zumindest zwei elektrische Antriebsmaschinen auf- weist, wobei eine elektrische Antriebsmaschine eine Drehstrommaschine sein kann, die ein Moment, beziehungsweise Drehmoment, erzeugt. Dabei kann jeweils an jeder Achse eines Fahrzeugs eine elektrische Antriebsma- schine angebracht sein, die jeweils ein Moment erzeugt, das auf ein Rad der jeweiligen Fahrzeugachse übertragbar ist, wobei eine jeweilige Antriebsma- schine das Moment über eine Welle an das jeweilige Rad übertragen kann und/oder die jeweilige elektrische Antriebsmaschine direkt an dem Rad ver- baut ist, sodass die elektrische Antriebsmaschine das Moment direkt auf das Rad übertragen kann. Es kann vorgesehen sein, dass die jeweiligen elektri schen Antriebsmaschinen je angetriebene Achse unabhängig voneinander angeordnet sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass die elektrischen An- triebsmaschinen über einen Antriebsstrang miteinander verbunden sind. Das Moment, das durch jede elektrische Antriebsmaschine erzeugt wird, weist gemäß einer vektoriellen Darstellung einen Betrag und eine Richtung auf.
Das Verfahren umfasst als Schritt a) das Bestimmen, ob innerhalb eines ersten vorgebbaren Zeitraums eine Laständerung bevorsteht und als Schritt b), falls Schritt a) bejaht wird, das Einstellen des zweiten Moments für einen zweiten vorgebbaren Zeitraum mit einer Richtung, die einer momentanen Richtung des ersten Moments entgegengesetzt ist. Anders ausgedrückt kann das Verfahren bestimmen, ob innerhalb des ersten vorgegebenen Zeitraums die Laständerung bevorsteht, und wenn diese Änderung bevorsteht, kann das zweite Moment entgegengesetzt zu einer momentanen Richtung des ersten Moments eingestellt werden. Die Laständerung kann dabei die Ände- rung des Moments bei einem Anfahren sein und/oder die Änderung des Moments einer elektrischen Antriebsmaschine während einer Fahrt. Ein erster vorgegebener Zeitraum kann beispielsweise eine Zeitspanne sein, die eine elektrische Antriebsmaschine benötigt, um nach Betätigen eines Gas- pedals ein Moment aufzubauen. Der zweite vorgebbare Zeitraum kann eine Zeitspanne sein, in der die Laständerung auftritt, also die Zeitspanne zwi- schen einem Übergang aus einem Schubbetrieb in einen Zugbetrieb.
Durch das Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass eine sportlichere Einstel lung des Fahrzeugs gewählt werden kann, wie beispielsweise bei einem schnellen Anfahren des Fahrzeugs, einem sogenannten Race-Start, in dem ein Antriebsstrang vorgespannt werden kann. Außerdem kann erreicht wer- den, dass ein Ruck, der aus dem Stand der Technik bekannt ist, abge- schwächt werden kann, was zu mehr Komfort im Straßenverkehr bezie- hungsweise beim Rangieren und Einparken führen kann. Des Weiteren kann ein Verschleiß der Antriebsbauteile verringert werden, da bei der Lastände- rung die Antriebsbauteile, wie zum Beispiel die Zahnflanken, nicht mehr mit hoher Kraft Umschlägen, sondern durch das Verfahren bereits in die ge- wünschte Richtung umgelegt werden. Außerdem können auffällige Geräu- sche bei der Laständerung abgeschwächt werden, wodurch weniger akusti- sche Dämmmaßnahmen notwendig sind, was die Kosten reduziert.
Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzli- che Vorteile ergeben.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das erste Moment vor der Ausführung von Schritt a) einen Betrag aufweist, der ungleich null ist, wobei als Lastän- derung ein Lastwechsel durchgeführt wird, bei dem das zweite Moment seine Richtung ändert. Mit anderen Worten kann sich das Fahrzeug in einem Fährbetrieb befinden, bei dem beide Momente zunächst in eine Richtung weisen können und durch das Verfahren das zweite Moment bei der Lastän- derung seine Richtung ändern kann. Die Laständerung kann hier als Last- wechsel während einer Fahrt bezeichnet werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass während einer Fahrt eine sportlichere Fahrweise möglich ist, und weniger akustische Isolierungen benötigt werden, da durch die Erfindung auffällige akustische Geräusche bei dem Lastwechsel während der Fahrt verringert werden können.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das erste Moment vor Ausführung von Schritt a) einen Betrag aufweist, der gleich null ist, wobei als Laständerung das erste Moment einen Betrag ungleich null annimmt. Mit anderen Worten wird das Verfahren bei einem Anfahrvorgang durchgeführt, bei dem die Laständerung die Änderung des Betrags des ersten Moments von null auf einen Betrag ist, der ungleich null ist. Das heißt zum Beispiel, dass das Fahrzeug aus dem Stand durch das erste Moment anfahren kann. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine sportlichere Fahreinstellung erreicht werden kann, indem ein Schnellstart, beziehungsweise Race-Start, ermöglicht wird. Außerdem kann hierdurch ein höherer Komfort beim Stopp- and-Go-Verkehr beziehungsweise beim Rangieren und Einparken erreicht werden, indem ein Ruck beim Anfahren gedämpft wird.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass in Schritt b) das zweite Mo- ment mit einem vorgegebenen Betrag in die entgegengesetzte Richtung zu der momentanen Richtung des ersten Moments eingestellt wird. Das heißt, dass der vorgegebene Betrag verwendet werden kann, um das zweite Mo- ment in die entgegengesetzte Richtung zu der momentanen Richtung des ersten Moments einzustellen. Vorzugsweise kann der vorgegebene Betrag kleiner sein, als der Betrag des ersten Moments, sodass durch die Summe der jeweiligen Momente ein positives Gesamtmoment und somit eine Be- schleunigung in eine Richtung erreicht werden kann. Insbesondere kann der vorgegebene Betrag ein Betrag sein, der das zweite Moment auf einen Wert von 5 bis 20 Newtonmetern einstellt. Vorteilhaft hierbei ist es, dass ein aus- reichend hoher Betrag eingestellt wird, um einen Antriebsstrang vorzuspan- nen, damit eine Laständerung aufgenommen werden kann.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Schritt b) ferner ein zeitgleiches Erhöhen des ersten Moments um den Betrag des zweiten Moments in Rich- tung des ersten Moments für den zweiten vorgegebenen Zeitraum umfasst. Anders formuliert, kann das erste Moment für den zweiten vorgegebenen Zeitraum, in dem der Lastwechsel beziehungsweise die Laständerung statt- finden kann, um den Betrag des zweiten Moments erhöht werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass innerhalb des zweiten vorgegebenen Zeitraums die Summe der beiden Momente vor und nach der Durchführung des Verfah- rens gleich bleibt. Dadurch kann ein Ruck in dem Fahrzeug verringert wer- den.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Verfahren ferner als Schritt c) ein Bestimmen umfasst, ob der zweite vorgegebene Zeitraum abgelaufen ist, und als Schritt d), falls Schritt c) bejaht wird, zeitgleich innerhalb eines dritten vorgegebenen Zeitraums, der sich dem zweiten vorgegebenen Zeitraum anschließt, ein Einstellen des zweiten Moments in Richtung des ersten Mo- ments und ein Verringern des ersten Moments um den Betrag des zweiten Moments durchgeführt werden. Mit anderen Worten kann nach dem zweiten vorgegebenen Zeitraum, der beispielsweise benötigt werden kann, um die Laständerung durchzuführen, ein dritter vorgegebener Zeitraum vorgesehen sein, in dem das zweite Moment wieder zurück in die Richtung des ersten Moments eingestellt wird und sich gleichzeitig der Betrag des ersten Mo- ments um den Betrag des zweiten Moments verringert, sodass eine Summe der jeweiligen Momente innerhalb des dritten vorgegebenen Zeitraums gleich bleibt. Der dritte vorgegebene Zeitraum kann beispielsweise die Zeit sein, die das zweite Moment benötigt, um die Richtung zu dem ersten Moment einzu- stellen. Diese Einstellung des zweiten Moments und die Verringerung des ersten Moments kann beispielsweise über eine geeignete Vorsteuerung, wie beispielsweise über Rampenfunktionen, entstehen oder mit Filtern derart gefiltert werden, dass ein gleichmäßiger Übergang der Momente stattfindet. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist es, dass die Momente nach einer Laständerung wieder in eine gleiche Richtung eingestellt werden können, ohne dass eine auffällige Verzögerung eintritt. Außerdem kann durch die Einstellung der beiden Momente in eine Richtung Energie gespart werden, da kein negatives Moment mehr kompensiert werden muss.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Verringern des ersten Moments basierend auf einer Sensormessung durchgeführt wird, bei der ein Leistungsparameter der ersten elektrischen Antriebsmaschine und ein Leis- tungsparameter der zweiten elektrischen Antriebsmaschine bestimmt wird, und anschließend das erste Moment so geregelt wird, dass die Summe bei- der Leistungsparameter konstant bleibt. Mit anderen Worten kann das erste Moment derart geregelt werden, dass eine Summe der Leistungsparameter beider elektrischer Antriebsmaschinen gleich bleibt. Ein Leistungsparameter kann dabei beispielsweise eine das Moment sein, das durch einen Drehmo- mentsensor gemessen werden kann, es kann jedoch auch ein Stromwert sein, der mittels eines Stromsensors die Leistung der jeweiligen Antriebsma- schine bestimmt werden kann. Beispielsweise kann beiden elektrischen Antriebsmaschinen eine insgesamte elektrische Leistung zur Verfügung gestellt werden, wobei sich bei einer Erhöhung der elektrischen Leistung der zweiten Antriebsmaschine die Leistung der ersten elektrischen Antriebsma- schine entsprechend verringert. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass beide elektrischen Antriebsmaschinen miteinander oder in Ab- hängigkeit voneinander geregelt werden können, ohne dass sich eine Ände- rung des insgesamten Moments ergibt. Hierdurch kann ein Ruck oder ein auffälliges Geräusch im Fahrzeug verringert werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass mindestens zwei Räder an der ersten Fahrzeugachse und mindestens zwei Räder an der zweiten Fahrzeugachse angebracht sind und jedes Rad eine eigene elektrische Antriebsmaschine aufweist, wobei die Summe der Momente der Räder an der ersten Fahr- zeugachse das erste Moment ergibt und die Summe der Momente der Räder an der zweiten Fahrzeugachse das zweite Moment ergibt. Anders formuliert, kann jedes Rad jeder Fahrzeugachse eine eigene elektrische Antriebsma- schine aufweisen, wobei die Momente der ersten Fahrzeugachse zusam- mengenommen das erste Moment bilden und die Momente der zweiten Fahrzeugachse zusammengenommen das zweite Moment bilden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs bei einer Laständerung angewendet werden kann, bei dem jedes Rad des Fahr- zeugs eine eigene elektrische Antriebsmaschine aufweist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Antriebssteuergerät zum Betrieb von zumindest zwei elektrischen Antriebsmaschinen bei einer Laständerung, wobei durch eine erste elektrische Antriebsmaschine ein erstes Moment auf mindestens ein Rad einer ersten Fahrzeugachse übertragbar ist, und durch eine zweite elektrische Antriebsmaschine ein zweites Moment auf mindes- tens ein Rad einer zweiten Fahrzeugachse übertragbar ist, wobei jedes Mo- ment durch einen Betrag und durch eine Richtung definiert ist. Das Antriebs- steuergerät ist dazu eingerichtet, zu bestimmen, ob innerhalb eines ersten vorgebbaren Zeitraums eine Laständerung bevorsteht und in dem Fall, dass eine Laständerung bevorsteht, die zweite elektrische Antriebsmaschine dazu anzusteuern, das zweite Moment für einen vorgebbaren Zeitraum mit einer Richtung einzustellen, die einer momentanen Richtung des ersten Moments entgegengesetzt ist. Hierbei ergeben sich gleiche Vorteile und Variations- möglichkeiten wie bei dem Verfahren.
Erfindungsgemäß ist auch ein Kraftfahrzeug mit dem Antriebssteuergerät vorgesehen. Ein Kraftfahrzeug kann hierbei ein Motorrad, ein Personen- kraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Bus sein.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Antriebssteuergeräts, das Merkmale aufweist, wie sie bereits im Zusammen- hang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrie- ben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildun- gen des erfindungsgemäßen Antriebssteuergeräts hier nicht noch einmal beschrieben.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschrie- benen Ausführungsformen.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ansicht auf die Unterseite des Kraft- fahrzeugs; Fig. 2 ein schematisches Verfahrensdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens;
Fig. 3a ein schematisches Diagramm von Momenten bei verschiede- nen Zeitpunkten während einer Fahrt; und
Fig. 3b ein schematisches Diagramm von Momenten bei verschiede- nen Zeitpunkten während eines Anfahrvorgangs.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispie- len stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschrie- benen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Unteransicht eines Kraft- fahrzeugs 10. Das Kraftfahrzeug 10, das in diesem Beispiel ein Personen- kraftwagen ist, kann in anderen Ausführungsformen zum Beispiel ein Motor- rad, ein Lastkraftwagen oder ein Bus sein. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine erste Fahrzeugachse 12 auf, an der zumindest ein Rad oder wie in diesem Ausführungsbeispiel zwei Räder 14 angebracht sind. Zusätzlich weist das Kraftfahrzeug 10 eine zweite Fahrzeugachse 16 auf, an der in diesem Bei- spiel zwei Räder 18 angebracht sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Fahrzeugachse 12 die Vorder- achse des Kraftfahrzeugs 10 und die zweite Fahrzeugachse 16 die hintere Achse des Kraftfahrzeugs 10, es kann jedoch auch umgekehrt vorgesehen sein.
Das Kraftfahrzeug 10 weist zumindest zwei elektrische Antriebsmaschinen auf, wobei eine erste elektrische Antriebsmaschine 20 ein erstes Moment erzeugen kann, das auf die Räder 14 der ersten Fahrzeugachse 12 übertra- gen werden kann. Flierzu kann vorgesehen sein, dass das erste Moment der ersten elektrischen Antriebsmaschine 20 über eine Welle an die Räder 14 übertragen wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die erste elekt- rische Antriebsmaschine 20 in den Rädern 14 verbaut ist und diese dort direkt antreibt.
Ähnlich zu der ersten Fahrzeugachse 12 mit der ersten elektrischen An- triebsmaschine 20 kann an der zweiten Fahrzeugachse 16 eine zweite elekt- rische Antriebsmaschine 22 vorgesehen sein, die ein zweites Moment auf die Räder 18 der zweiten Fahrzeugachse 16 übertragen kann. Das von der je- weiligen Fahrzeugachse erzeugte Moment kann beispielsweise in einer vek- toriellen Form mit einem Betrag und einer Richtung dargestellt werden.
Ferner ist in dem Kraftfahrzeug 10 ein Antriebssteuergerät 24 vorgesehen, das einen Betrieb der ersten elektrischen Antriebsmaschine 20 und der zwei- ten elektrischen Antriebsmaschine 22 steuern kann. Insbesondere kann das Antriebssteuergerät 24 ein Verfahren zum Betrieb von den zumindest zwei elektrischen Antriebsmaschinen bei einer Laständerung des Kraftfahrzeugs 10 durchführen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Steu- ergeräte verwendet werden, die über einen Fahrzeugbus miteinander kom- munizieren und das Verfahren durchführen. Eine Laständerung kann dabei ein Lastwechsel eines Fahrzeugs, das heißt der Übergang aus dem Schub- betrieb in den Zugbetrieb der Antriebsmaschinen sein. In Fig. 2 ist ein schematisches Verfahrensdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens dargestellt, das das Antriebssteuergerät 24 bei einer Lastän- derung ausführen kann. In einem Schritt S10 wird bestimmt, ob innerhalb eines ersten vorgegebenen Zeitraums eine Laständerung bevorsteht. Dabei kann es beispielsweise sein, dass das erste Moment, das durch die erste elektrische Antriebsmaschine 20 erzeugt wird, gleich null ist, und die Lastän- derung eine Änderung des ersten Moments auf einen Betrag ungleich null ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass das erste Moment ungleich null ist, das heißt, dass sich das Kraftfahrzeug 10 in Bewegung befinden kann. Die Be- stimmung, ob eine Laständerung bevorsteht, kann beispielsweise anhand von gemessenen Sensordaten, die an das Antriebssteuergerät 24 gesendet werden, festgestellt werden. Der erste vorgegebene Zeitraum, in dem die Laständerung bevorstehen kann, kann durch Messungen geeignet ange- passt werden und zum Beispiel wenige Sekunden betragen.
In einem Schritt S12 wird, falls das Bestimmen, ob innerhalb des ersten vorgegebenen Zeitraums die Laständerung bevorsteht, bejaht wird, ein zwei- tes Moment von beispielsweise der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 22 für einen zweiten vorgebbaren Zeitraum mit einer Richtung eingestellt, die einer momentanen Richtung eines ersten Moments, von beispielsweise der ersten elektrischen Antriebsmaschine 20, entgegensetzt ist. Der Betrag des zweiten Moments kann dabei anhand eines vorgegebenen Betrags einge- stellt werden, der vorzugsweise kleiner als der Betrag des ersten Moments ist, beispielsweise 20 Newtonmeter. Der zweite vorgebbare Zeitraum kann vorzugsweise so gewählt werden, dass das Moment der Laständerung be- ziehungsweise des Lastwechsels innerhalb dieses Zeitraums liegt. Zusätzlich wird in Schritt S12 das erste Moment um den vorgegebenen Betrag erhöht. Das heißt, dass bei der Feststellung, dass eine Laständerung bevorsteht, das zweite Moment mit beispielsweise 20 Newtonmetern in die entgegenge- setzte Richtung zu dem ersten Moment eingestellt wird und zeitgleich das erste Moment um 20 Newtonmeter erhöht wird. Hierdurch kann ein Ausgleich des gesamten Moments, also der Summe des ersten Moments und des zweiten Moments, erreicht werden, wodurch ein konstantes Moment und dadurch keine Verzögerung entsteht. In Schritt S14 wird von dem Antriebssteuergerät 24 bestimmt, ob der zweite vorgegebene Zeitraum abgelaufen ist, das heißt, ob der Lastwechsel vollzo- gen wurde.
Wenn in Schritt S14 bestimmt wird, dass der zweite vorgegebene Zeitraum abgelaufen ist, wird in einem Schritt S16 das zweite Moment wieder zurück in die Richtung des ersten Moments eingestellt und gleichzeitig wird das erste Moment um den Betrag des zweiten Moments verringert. Dies kann innerhalb eines dritten vorgegebenen Zeitraums durchgeführt werden, der sich dem zweiten vorgegebenen Zeitraum anschließt. Dieser dritte vorgege- bene Zeitraum kann beispielsweise so gewählt werden, dass das Einstellen des zweiten Moments und die Verringerung des ersten Moments nicht in- stantan durchgeführt wird, sondern von dem Antriebssteuergerät 24 über eine geeignete Vorsteuerung wie beispielweise über Rampenfunktionen, das heißt schrittweise erhöht wird und/oder das Ansteuersignal für die erste elektrische Antriebsmaschine 20 und die zweite elektrische Antriebsmaschi- ne 22 über Filterfunktionen beliebig angepasst werden kann.
Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass das Verringern des ersten Moments um den Betrag des zweiten Moments in Schritt S16 auf einer Sen- sormessung basiert, die einen Leistungsparameter der ersten elektrischen Antriebsmaschine 20 und einen Leistungsparameter der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 22 misst und die beiden Antriebsmaschinen anschließend so regelt, dass die Summe beider Leistungsparameter konstant bleibt. Bei- spielsweise kann hier die elektrische Leistung gemessen werden, die jede Antriebsmaschine benötigt und bei einer Erhöhung der elektrischen Leistung der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 22 kann die elektrische Leistung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 20 zurückgefahren werden, so dass die Summe der insgesamt verbrauchten elektrischen Leistung bei dem Wechsel des zweiten Moments in die Richtung des ersten Moments konstant bleibt. Durch das Verfahren kann beispielsweise erreicht werden, dass das Ge- samtmoment immer einem Vortriebs-Moment oder Brems- beziehungsweise Rekuperations-Moment entspricht, das von einem Fahrer eingestellt bezie- hungsweise gewünscht wird.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das durch das Antriebssteuergerät 24 durchgeführte Verfahren nur ausgeführt wird, wenn sich die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 innerhalb eines Schwellenwertes befindet. Beispiels- weise kann dieser Schwellenwert 50 Kilometer pro Stunde betragen. Geräu- sche, die bei einem Lastwechsel auftreten, können beispielsweise oberhalb dieses Schwellenwertes von allgemeinen Umgebungsgeräuschen bezie- hungsweise Fahrgeräuschen überdeckt werden, wodurch die Anwendung des Verfahrens zur Dämpfung von Geräuschen beim Lastwechsel nicht mehr notwendig ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das gezeigte Verfahren bei jedem Lastwechsel durchgeführt wird.
In Fig. 3a und 3b sind Momente von zwei elektrischen Antriebsmaschinen eines Kraftfahrzeugs 10 zu verschiedenen Zeitpunkten eines Ausführungs- beispiels des Verfahrens schematisch dargestellt. Auf der Abszisse M ist der Betrag des Moments in Newtonmetern aufgetragen und auf der Ordinate a ist ein erstes Moment M1 für eine erste elektrische Antriebsmaschine 20 und ein zweites Moment M2 für eine zweite elektrische Antriebsmaschine 22 dargestellt.
In dem in Fig. 3a gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich das Kraftfahr- zeug 10 zu einem Zeitpunkt ti in Bewegung und das erste Moment M1 hat einen Betrag von 40 Newtonmetern und das zweite Moment M2 hat einen Betrag von 20 Newtonmetern.
Dann kann beispielsweise in einem Verfahrensschritt S10 bestimmt werden, dass eine Laständerung bevorsteht, woraufhin das zweite Moment M2 zu einem Zeitpunkt t2 in eine entgegengesetzte Richtung zu dem ersten Moment M1 eingestellt wird, was durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. In die sem Beispiel wird das zweite Moment M2 mit einem Betrag von 20 Newton- metern eingestellt. Zeitgleich kann sich das erste Moment M1 um den Betrag des zweiten Moments M2 erhöhen (gestrichelt dargestellt) und dann bei spielsweise einen Betrag von 60 Newtonmetern aufweisen.
Nachdem in einem Verfahrensschritt S14 bestimmt wurde, dass die Lastän- derung vollzogen wurde, kann das zweite Moment M2 in einem Verfahrens- schritt S16 wieder in Richtung des ersten Moments M1 eingestellt werden, beispielsweise wieder auf einen Betrag von 20 Newtonmetern, was in Fig. 3a zu dem Zeitpunkt t3 dargestellt ist. Zeitgleich verringert sich der Betrag des ersten Moments M1 um den Betrag des zweiten Moments M2, in diesem Beispiel von 60 Newtonmetern auf 40 Newtonmetern.
In dem in Fig. 3b gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich das Kraftfahr- zeug 10 zu einem Zeitpunkt ti im Stillstand und das erste Moment M1 und das zweite Moment M2 weisen einen Betrag gleich Null auf.
Zu einem Zeitpunkt t2 kann das erste Moment M1 bei einem Anfahrvorgang einen Betrag ungleich Null annehmen, zum Beispiel auf einen Betrag von 40 Newtonmetern was als gestrichelte Linie dargestellt ist. Diese bevorstehende Laständerung wird in einem Verfahrensschritt S10 bestimmt, wodurch das zweite Moment M2 in eine entgegengesetzte Richtung des ersten Moments M1 eingestellt wird (gestrichelt dargestellt), beispielsweise mit einem Betrag von 20 Newtonmetern. Das erste Moment M1 wird zeitgleich um diesen Betrag von 20 Newtonmetern auf 60 Newtonmeter erhöht.
Nach der Laständerung, die bei dem Anfahrvorgang auftritt, wird in einem Verfahrensschritt S14 bestimmt, dass die Laständerung vollzogen wurde und das zweite Moment M2 stellt sich zu einem Zeitpunkt t3 in einem Verfahrens- schritt S16 mit einem Betrag von zum Beispiel 20 Newtonmetern wieder in Richtung des ersten Moments M1 ein. Zeitgleich verringert sich das erste Moment M1 um die 20 Newtonmeter auf einen Betrag von 40 Newtonmetern.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform besteht ein Aspekt darin, dass das Moment der einzelnen Antriebsmaschine, das heißt der ersten elektrischen Antriebsmaschine 20 und der zweiten elektrischen Antriebsma- schine 22, bedarfsorientiert entgegengesetzt wirken zu lassen. In auffälligen Betriebsbereichen, das heißt bei einer Laständerung, treibt eine Antriebsma- schine an und die andere stellt ein Bremsmoment, das heißt ein zu der ers- ten Richtung entgegengesetztes Moment, ein. Dadurch kann der Antriebs- strang verspannt werden und beide Antriebsmaschinen befinden sich in einer definierten Lage, in der die Zahnflanken anliegen können.
In kritischen Situationen, zum Beispiel beim Anhalten oder Anfahren, kann das gewünschte Moment immer zuerst mit der Antriebsmaschine aufgebaut werden, die bereits auf der richtigen Seite umgelegt ist. Die andere An- triebsmaschine wirkt zuerst als Bremse entgegen und stellt anschließend zeitversetzt über Rampen das Wunschmoment ein. Diese Momentenformung beziehungsweise Verteilung kann über geeignete Vorsteuerung wie Rampen oder Filter beliebig dargestellt werden.
In dem Antriebssteuergerät 24 können auch verschiedene Fahrprogramme, das heißt Momentenvorgaben für beide Antriebsmaschinen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit beziehungsweise der Drehzahl, dem Fahrer- wünsch, der Fahrstufe, dem Fahrprogramm und/oder der Fahrbahnneigung vorliegen.
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Momentenfor- mung auf zwei voneinander unabhängig elektrisch angetriebene Achsen bereitgestellt werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
Verfahren zum Betrieb von zumindest zwei elektrischen Antriebsma- schinen bei einer Laständerung eines Fahrzeugs, wobei durch eine ers- te elektrische Antriebsmaschine (20) ein erstes Moment auf mindestens ein Rad (14) einer ersten Fahrzeugachse (12) übertragbar ist, und durch eine zweite elektrische Antriebsmaschine (22) ein zweites Mo- ment auf mindestens ein Rad (18) einer zweiten Fahrzeugachse (16) übertragbar ist, wobei jedes Moment durch einen Betrag und durch eine Richtung definiert ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Bestimmen (S10), ob innerhalb eines ersten vorgegebenen Zeit raums eine Laständerung bevorsteht;
b) Falls Schritt a) bejaht wird: Einstellen (S12) des zweiten Moments für einen zweiten vorgebbaren Zeitraum mit einer Richtung, die ei- ner momentanen Richtung des ersten Moments entgegengesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das erste Moment vor der Ausfüh- rung von Schritt a) einen Betrag aufweist, der ungleich Null ist, wobei als Laständerung ein Lastwechsel durchgeführt wird, bei dem das zwei- te Moment seine Richtung ändert.
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das erste Moment vor Ausführung von Schritt a) einen Betrag aufweist, der gleich Null ist, wobei als Laständerung das erste Moment einen Betrag ungleich Null annimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt b) das zweite Moment mit einem vorgegebenen Betrag in die entge- gengesetzte Richtung zu der momentanen Richtung des ersten Mo- ments eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt b) ferner umfasst: zeitgleiches Erhöhen des ersten Moments um den Betrag des zweiten Moments in die Richtung des ersten Moments für den zweiten vorgegebenen Zeitraum.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfas- send folgende Schritte:
c) Bestimmen (S14), ob der zweite vorgegebene Zeitraum abgelaufen ist;
d) falls Schritt c) bejaht wird, zeitgleich innerhalb eines dritten vorge- gebenen Zeitraums, der sich dem zweiten vorgegebenen Zeitraum anschließt, die Schritte (S16) durchgeführt werden:
- Einstellen des zweiten Moments in die Richtung des ersten Moments;
- Verringern des ersten Moments um den Betrag des zweiten Moments.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verringern des ersten Moments basierend auf einer Sensormessung durchgeführt wird, bei der ein Leis- tungsparameter der ersten elektrischen Antriebsmaschine (20) und ein Leistungsparameter der zweiten elektrischen Antriebsmaschine (22) bestimmt wird und anschließend das erste Moment so geregelt wird, dass die Summe beider Leistungsparameter konstant bleibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindes- tens zwei Räder (14) an der ersten Fahrzeugachse (12) und mindes- tens zwei Räder (18) an der zweiten Fahrzeugachse (16) angebracht sind und jedes Rad eine eigene elektrische Antriebsmaschine aufweist, wobei die Summe der Momente der Räder an der ersten Fahrzeugach- se (12) das erste Moment ergibt und die Summe der Momente der Rä- der an der zweiten Fahrzeugachse (16) das zweite Moment ergibt.
Antriebssteuergerät (24) zum Betrieb von zumindest zwei elektrischen Antriebsmaschinen bei einer Laständerung, wobei durch eine erste elektrische Antriebsmaschine (20) ein erstes Moment auf mindestens ein Rad (14) einer ersten Fahrzeugachse (12) übertragbar ist, und durch eine zweite elektrische Antriebsmaschine (22) ein zweites Mo- ment auf mindestens ein Rad (18) einer zweiten Fahrzeugachse (16) übertragbar ist, wobei jedes Moment durch einen Betrag und durch eine Richtung definiert ist, wobei das Antriebssteuergerät (24) dazu einge- richtet ist, zu bestimmen, ob innerhalb eines ersten vorgebbaren Zeit raums eine Laständerung bevorsteht und in dem Fall, dass eine Laständerung bevorsteht, die zweite elektrische Antriebsmaschine (22) dazu anzusteuern, das zweite Moment für einen vorgebbaren Zeitraum mit einer Richtung einzustellen, die einer momentanen Richtung des ersten Moments entgegengesetzt ist.
10. Kraftfahrzeug (10) mit dem Antriebssteuergerät (24) nach Anspruch 9.
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